WO2006008812A1

WO2006008812A1 - 電気リード部の構造、該リード部構造を有する電気デバイス、電池および組電池

Info

Publication number: WO2006008812A1
Application number: PCT/JP2004/010392
Authority: WO
Inventors: Hiroshi Yageta; Makihiro Otohata
Original assignee: NEC Lamilion Energy Ltd
Current assignee: NEC Lamilion Energy Ltd
Priority date: 2004-07-22
Filing date: 2004-07-22
Publication date: 2006-01-26
Anticipated expiration: 2007-01-22

Abstract

　平型電池１は、外装フィルム２ａ，２ｂによって構成される外装体の内部に電解液とともに収納される電池要素３と、電池要素３と接続されて外装体から延びた正極リード部４および負極リード部８とを有する。負極リード部８は、銅板９からなる。正極リード部４は、電池要素３の正極側と接続されたアルミニウム板５と、その先端部に接続された銅板６とを有する。アルミニウム板５と銅板６との接合部は、熱可塑性樹脂を含むフィルムを熱溶着することによって形成された被覆樹脂７で被覆されている。

Description

明細書

電気リード部の構造、該リード部構造を有する電気デバイス、電池および組電池

技術分野

[0001] 本発明は、電気デバイスにおいて他のデバイスとの電気的接続のために用いられる電気リード部の構造、その構造を有する電気デバイス、電池、および組電池に関する。

背景技術

[0002] 携帯電話、ノート型のパーソナルコンピュータ、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラといった携帯機器等の電源として用レ、られる電池には、軽量化、薄型化が強く要求されている。また、国際的な地球環境の保護のための省資源化や省エネルギ化の要請が高まるな力、、モータ駆動用のバッテリ（電池）を搭載する電気自動車ゃハイブリツド電気自動車の開発が急速に進められつつある。これら電気自動車等に搭載される電池にも、操舵特性、航続距離を向上させるため、軽量化、薄型化が求められている

[0003] このような要請を受け、電池を軽量かつ薄型とするため、その外装体にアルミニウムなどの金属層と熱溶着性の樹脂層とを積層して薄いシートとなしたラミネート材を用いた電池が開発されている（特開 2002-203524号公報参照）。

[0004] 図 1に、ラミネート材を外装体とした従来の平型電池の一例を示す。図 1に示す電池おいて、ラミネート材からなる外装体 102内には、セパレータを介して正極板および負極板を積層した電池要素（不図示）が、電解液とともに密封収納されている。外装体 102の一辺からは、正極板に接続された正極端子 104が延びている。外装体 1 02の、正極端子 104が延出している辺と反対側の辺からは、負極板に接続された負極端子 108が延出している。リチウムイオン電池などの非水電解質電池の場合、正極端子 104としてはアルミニウム力また、負極端子 108としては銅またはニッケルが、その電気的特性により多く用いられている。

[0005] このような構成の電池では、所望の電圧を得るためには複数の電池を直列接続する必要がある。その際には、例えば、電池を一列に並べ、正極端子を、その隣の電池の負極端子と接合し、組電池を構成する。

[0006] しかしながら、上述した従来の電池では、正極端子と負極端子とが互いに異なる金属で構成されているので、複数の電池を直列接続した場合に、異なる金属同士が接合されることになる。異なる金属同士が接合されている場合、両者の接合部に結露水などの電解液が存在すると、これら 3者間に局部電池が形成され、陽極側の金属（ィオン化傾向の大きい方の金属）が腐食するという問題が生じる。これは局部電池腐食とも呼ばれ、異なる金属同士の接合部が外気に曝されており、結露等によって接合部に電解液の一種である水が付着したような場合に、一般に起こり得る問題である。端子が腐食すると、端子の電気抵抗が上昇して電池の特性が低下するば力でなく、電池の信頼性も低下する。

[0007] また、上述した局部電池腐食の問題は、両極の端子が互いに異なる金属からなる電池を直列接続した場合に限らず、固体電解コンデンサ、水系あるいは非水系電解コンデンサなどの電解コンデンサ、電気二重層コンデンサ、変圧器、ランプ、モータ、抵抗器など、リード端子を備えたその他の電気デバイスにおいても、他のデバイスとの電気的接続のため、あるいは材料費の低減等のために、リード端子が材質の異なる金属との接合部を有する構成となる場合には、同様に発生し得る。

発明の開示

[0008] 本発明は、局部電池の形成による端子の腐食を防止することによって、電気的特性を長期にわたって維持できる電気リード部の構造、電気デバイス、電池、および組電池を提供することを目的とする。

[0009] 上記目的を達成するための本発明の電気リード部の構造は、電気デバイスのデバイス本体から延びて設けられた電気リード部構造であって、デバイス本体から延びた第 1の端子部材と、デバイス本体の外側で第 1の端子部材と接合されて他のデバイスと電気的に接続される第 2の端子部材と、第 1の端子部材と第 2の端子部材との接合部を被覆した被覆樹脂とを有する。第 2の端子部材は、第 1の端子部材とは材質が異なる。被覆樹脂は、熱可塑性樹脂を含むフィルムからなり、第 1の端子部材と第 2の端子部材との接合部を包囲した状態でフィルムを熱融着することによって接合部を被覆している。

[0010] そして、本発明の電気デバイスは、デバイス本体と、デバイス本体から延出した正極および負極のリード部を有する電気デバイスにおいて、正極および負極のリード部のいずれか一方に、上記の構造を適用したものである。

[0011] 上記のとおり構成された本発明では、第 1の端子部材と第 2の端子部材とがデバィス本体の外側で接合されている。第 1の端子部材と第 2の端子部材とは互いに材質が異なっており、外気に接していると、その接合部では結露等により局部電池が形成されるおそれがある。しかし、両端子部材の接合部は、熱可塑性樹脂からなるフィルムを熱融着することによって形成された被覆樹脂で被覆され、外気とは遮断されているので、局部電池が形成されることはない。したがって、第 2の端子部材を、接続される相手側のデバイスのリード部の材質と同じ材質とすることで、 2つのデバイスを単純に接続するだけで、結露等が生じても局部電池が形成されるおそれのない接続が可能となる。

[0012] 上記の発明において、フィルムは透明であることが好ましい。これにより、第 1の端子部材と第 2の端子部材との接合部の被覆状態を目視で確認することができるようになる。また、第 1の端子部材と第 2の端子部材とを、それらの端部同士を互いに重ね合わせて接合した構成とし、第 1の端子部材と第 2の端子部材との重なり方向に垂直な方向における接合部の両側端の、第 1および第 2の端子部材とフィルムとの間に充填材を充填することで、充填樹脂による接合部の被覆がより確実になされる。この場合、充填材としては、熱可塑性樹脂を用いることができる。

[0013] また本発明は、上記の電気リード部の構造を利用した電池および組電池を提供する。

[0014] すなわち本発明の電池は、外装体内に気密封止された電池要素と、電池要素に接続されて外装体力、ら延出した正極および負極のリード部とを有する。リード部のいずれか一方は、電池要素に接続されて外装体力延びた、リード部のもう一方とは異なる材質力なる第 1の端子部材と、外装体の外側で第 1の端子部材の先端部と接合され、リード部のもう一方と同じ材質力なる第 2の端子部材とを有する。第 1の端子部材と第 2の端子部材との接合部は、熱可塑性樹脂を含むフィルムを包囲した状態で熱融着することによって形成された被覆樹脂で被覆されている。

[0015] 本発明の電池は、正極または負極のリード部に上述した本発明の構造を適用し、正極のリード部の先端部と負極のリード部の先端部とはともに同じ材質としているので、この電池を直列接続する場合はそのまま接続して組電池を構成しても、局部電池が形成されることによる腐食の問題は生じない。

[0016] また、上述した本発明の電気リード部の構造を利用すれば、外装体内に気密封止された電池要素と、電池要素に接続されて外装体から延出した、互いに材質の異なる正極および負極のリード部を有する複数の電池を直列に接続した組電池において、互いに接続された 2つの電池間でのリード部の接合部が、熱可塑性樹脂を含むフィルムを包囲した状態で熱融着することで形成された被覆樹脂で被覆されている組電池を構成することもできる。

[0017] 本発明によれば、互いに材質の異なる端子部材同士の接合部を、熱可塑性樹脂を含むフィルムを熱融着することによって形成した被覆樹脂で被覆することで、接合部が外気に対して遮断されるので、結露等が生じても接合部に局部電池が形成されることがなくなり、局部電池が形成されることによる腐食を防止することができる。その結果、リード部、電気デバイスの電気的特性を長期にわたって維持し、信頼性を向上させること力 Sできる。本発明は特に、同じ構造のものを直列に接続することが多い電池に適用すると効果的である。

[0018] また、被覆樹脂を構成するフィルムを透明とすると、接合部の被覆状態を目視で確認すること力 Sできる。さらに、端子部材とフィルムとの間に充填材を充填することで、接合部の被覆をより確実に行うことができる。

図面の簡単な説明

[0019] [図 1]ラミネート材を外装体とした従来の平型電池の一例を示す外観斜視図である。

[図 2]本発明の第 1の実施形態による平型電池の外観斜視図である。

[図 3]図 2に示す平型電池の分解斜視図である。

[図 4]図 2に示す正極リード部の分解斜視図である。

[図 5]図 2に示す正極リード部の、延出方向に沿った断面図である。

[図 6]図 2に示す平型電池を直列接続した組電池の概略側面図である。 [図 7]正極リード部と負極リード部の材質が異なる平型電池を直列接続し、その接続部を被覆樹脂で被覆した組電池の概略側面図である。

[図 8]図 6に示す組電池をさらに並列接続した場合の概略側面図である。

[図 9A]図 2に示す平型電池の正極リード部に発生する被覆樹脂内の隙間を説明する、正極リード部の平面図である。

[図 9B]図 9Aの 9B—9B線断面図である。

[図 10A]本発明の第 2の実施形態による、平型電池の正極リード部の構造を示す、平面図である。

[図 10B]図 10Aの 10B- 10B線断面図である。

[図 11A]本発明の第 2の実施形態において、充填材を熱可塑性樹脂とした場合の、正極リ一ド部の接合部の被覆方法の一例を説明する図である。

[図 11B]本発明の第 2の実施形態において、充填材を熱可塑性樹脂とした場合の、正極リード部の接合部の被覆方法の一例の、図 11Aの後の工程を示す図である。発明を実施するための最良の形態

[0020] 次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

[0021] (第 1の実施形態）

図 2および図 3を参照すると、本実施形態の平型電池 1は、フィルム外装電池とも呼ばれ、電池要素 3と、電池要素 3に設けられた正極集電部 3aおよび負極集電部 3bと、電池要素 3を電解液とともに収納する外装体 2と、正極集電部 3aに接続された正極リード部 4と、負極集電部 3bに接続された負極リード部 8とを有する。

[0022] 外装体 2は、電池要素 3をその厚み方向上下から挟んで包囲する 2枚の外装フィルム 2a， 2bからなり、これら外装フィルム 2a， 2bの周縁部を全周にわたって熱融着することで、電池要素 3が気密封止される。また、外装フィルム 2a, 2bの少なくとも一方には、電池要素 3の外形状に合せたカップ部が形成されており、電池要素 3は、この力ップ部で形成される空間内に収納される。このように外装フィルム 2a, 2bにカップ部を形成することで、電池要素 3を気密封止したときに外装フィルム 2a, 2bにシヮを発生し難くなる。外装フィルム 2a, 2bとしては、電池要素 3を収納している空間内の気密性を維持できるものであれば特に限定されないが、金属箔と熱可塑性樹脂とを積層したラミネ一トフイルムが好ましく用いられる。

[0023] 電池要素 3は、それぞれ電極材料が塗布された複数の正極板と複数の負極板とを、セパレータを介在させた状態で交互に積層した構造を有している。各正極板および各負極板にはそれぞれ電極材料の未塗布部分が突出して形成されており、これら未塗布部分が極性ごとに一括して超音波溶接され、それぞれ正極集電部 3aおよび負極集電部 3bが構成される。正極板と負極板とは、互いに異なる材質で構成されている。本実施形態では、正極板をアルミニウム箔で構成し、負極板を銅箔で構成した。したがって、正極集電部 3aはアルミニウムからなり、負極集電部 3bは銅からなる。

[0024] 上述した構造は積層型と呼ばれる力 S、電池要素 3は捲回型であってもよレ、。捲回型は、正極板、負極板、およびセパレータを帯状に形成し、これらを積層した後、捲回し、さらに圧縮して扁平状とし、正極板および負極板から延びた、電極材料の未塗布部分をそれぞれ正極リード部 4および負極リード部 8に接続したものである。

[0025] 負極リード部 8は、 1枚の銅板 9からなる。銅板 9と負極集電部 3bとは同じ材質であるので、両者は良好に接合されている。

[0026] 正極リード部 4は、第 1の端子部材であるアルミニウム板 5と、第 2の端子部材である銅板 6と、被覆樹脂 7とからなる。アルミニウム板 5は、その一端部が正極集電部 3aと接合されて、他端側が外装体 2から延出している。アルミニウム板 5と正極集電部 3aとは同じ材質であるので、両者は良好に接続されている。銅板 6は、その一端部が、ァノレミニゥム板 5の、外装体 2から延出している部分の少なくとも一部と重なり合って接合されている。アルミニウム板 5と銅板 6との接合には、超音波溶接、レーザ溶接、あるいは合金溶接などを用いることができる。アルミニウム板 5と正極集電部 3aとの接合、および負極側の銅板 9と負極集電部 3bとの接合も同様である。なお、正極側の銅板 6および負極側の銅板 9は、局部電池腐食の問題が生じない金属材料、例えば二ッケルなどでめっきされていてもよい。

[0027] 正極リード部 4および負極リード部 8のサイズは、厚さが lmm 2mmであることが好ましぐ幅が lmm 100mmであることが好ましレ、。これらの範囲外では、所望の大きさの電流を流すことが困難になり、また、必要以上のスペース浪費や重量増大の原因となる。 [0028] 被覆樹脂 7は、この正極リード部 4の少なくともアルミニウム板 5と銅板 6との接合部、すなわち、アルミニウム板 5と銅板 6とが互いに重なり合つている領域を、外気と触れなくするように被覆している。

[0029] 以下に、この接合部の被覆について、図 4および図 5を参照しつつ、より詳しく説明する。

[0030] 被覆樹脂 7は、アルミニウム板 5と銅板 6との接合部（以下、単に接合部ともいう）を含む範囲でアルミニウム板 5および銅板 6を覆うのに十分な面積を持つ 2枚の被覆フイノレム 7a, 7b力、らなる。これら被覆フィルム 7a， 7bは熱可塑性樹脂を含んでおり、被覆フィルム 7a, 7bを正極リード部 4の板厚方向両側力も挟み、加熱することで、熱可塑性樹脂が溶融し、被覆フィルム 7a， 7bが接合部の周囲で融着する。これによつて、アルミニウム板 5と銅板 6との接合部が外気に対して遮断される。ここでは、被覆樹脂 7として 2枚の被覆フィルム 7a, 7bを用いた場合で説明する力 1枚の被覆フィルムを 2つ折りにして、接合部を含む範囲でアルミニウム板 5および銅板 6を挟んでもよい。

[0031] 被覆フィルム 7a, 7bの加熱方法としては、被覆フィルム 7a, 7bに含まれる熱可塑性樹脂をその溶融温度以上の温度まで加熱することのできる方法であれば特に限定されるものではないが、簡易な方法として、熱風を吹き付ける方法、ヒータを内蔵した口ーラゃブロックなどの加圧部材を押し付けて加熱する方法などが挙げられる。熱風を吹き付ける方法は、広範囲にわたって加熱することができる。加圧部材で加圧しつつ加熱する方法は、局所的な加熱が可能である。

[0032] 被覆フィルム 7a, 7bに含まれる熱可塑性樹脂は、特に限定されないが、金属との密着性に優れる材料が好ましく用いられる。このような熱可塑性樹脂としては、ェチレン-酢酸ビュル系共重合体、酸変性ポリエチレン、酸変性ポリプロピレン、これらの共重合体、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステルなどのァクリル樹脂、およびアイオノマーなどが挙げられる。

[0033] また、特に加圧部材で加圧しつつ加熱する場合、被覆フィルム 7a, 7bが熱可塑性樹脂のみで構成されてレ、ると、溶融した樹脂が加圧部材に付着してしまうおそれがある。そこで、被覆フィルム 7a, 7bが他の物に付着するのを防止するために、被覆フィルム 7a， 7bを、一方の面を熱可塑性樹脂層、それと反対側の面を、一方の面を構成する樹脂よりも融点の高い耐熱樹脂層とした積層フィルムとし、熱可塑性樹脂層を内側として接合部を被覆することが好ましい。これにより、接合部を被覆する際には被覆フィルム 7a, 7bを熱可塑性樹脂層の溶融温度以上、かつ耐熱樹脂層の溶融温度よりも低い温度で加熱すれば、内側の層は溶融するが外側の層は溶融しないので、被覆フィルム 7a, 7bが加圧部材に付着することなぐ接合部を確実に被覆することができる。このような耐熱樹脂としては、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートなどのポリエステル、ナイロンなどのポリアミド、ポリイミド、およびポリフエ二レンサルファイドなどが挙げられる。

[0034] 被覆フィルム 7a， 7bを積層フィルムとする場合、熱可塑性樹脂層と耐熱樹脂層との二層フィルムであってもよいが、両層の間にガスバリア層など、所望の機能を有する層を介在させてもよい。

[0035] 以上説明したように、正極リード部 4をアルミニウム板 5と銅板 6とを接合した構造とすることで、図 6に示すように、複数の平型電池 1を直列接続した直列型の組電池とする場合、正極リード部 4と負極リード部 8とをそのまま接合しても、両者の接合部は同じ材質であるので、結露等が生じたとしても局部電池腐食の問題は発生しない。また、正極リード部 4と負極リード部 8との接合は、同じ金属同士の接合であるので、容易に行うことができる。一方、正極リード部 4においては、アルミニウム板 5と銅板 6とが接合された構造となっているが、両者の接合部は被覆樹脂 7で被覆されて外気と遮断されているので、この部分においても局部電池腐食という問題は発生しなレ、。その結果、構造に起因するリード部の腐食を防止することができ、腐食による電気抵抗値の上昇も抑制されるので、出力電圧や電流容量といった所望の電池特性を長期にわたって維持し、結果的に信頼性を向上させることができる。

[0036] 被覆樹脂 7による接合部の被覆は、電池要素 3を外装体 2内に気密封止した後に行ってもよいし、正極リード部 4を電池要素 3と接続する前に、予めアルミニウム板 5と銅板 6とを接合し、その接合部を被覆樹脂 7で被覆した正極リード部 4をアセンブリとして作製しておき、作製した正極リード部 4のアセンブリを電池要素 3と接続し、その後、電池要素 3を外装体 2内に気密封止してもよい。被覆樹脂 7による被覆時の、部品のハンドリング性なども含めた作業の容易性を考慮すると、電池要素 3との接続前に、アルミニウム板 5と銅板 6とを接合しその接合部を被覆樹脂 7で被覆した正極リード部 4を予め作製しておくことが好ましい。

[0037] 上述した説明では、平型電池 1単体で、正極リード部 4を、異なる金属同士を接合し、その接合部を被覆樹脂 7で被覆した構成とした例を示した。この他に、図 7に示すように、平型電池 1 '単体では、正極リード部をアルミニウム板 5のみで構成するとともに負極リード部を銅板 9のみで構成し、その平型電池 1 'を直列接続する際に、正極リード部と負極リード部との接合部を被覆樹脂 7で被覆して直列型の組電池を構成することあできる。

[0038] ところで、図 6および図 7に示した直列型の組電池は、所望の電圧を得るために平型電池 1 , 1 'を直列接続したものであるが、これに加えてさらに、所望の電流容量を得ようとした場合は、直列型の組電池をさらに並列接続する。この際、例えば図 6に示した直列型の組電池をさらに複数並列に接続する場合を例に挙げると、図 8に示すように、直列型の組電池を平型電池 1の厚み方向に重ね、上下の組電池間で、正極リード部 4と負極リード部 8との接合部をさらに接合する。正極リード部 4を、予め先端部に負極リード部 8と同じ材質の金属を接合した構造としておくことで、複数の平型電池 1を並列接続する場合も、結果的には同じ金属同士の接合でよいので、容易に接合することができ、し力も局部電池腐食も生じない。

[0039] また、上述した説明では、図 4にも示したように、正極リード部 4におけるアルミユウム板 5と銅板 6との接合部を、 2枚の被覆フィルム 7a, 7bで挟み、これを加熱することで被覆フィルム 7a, 7bを密着させていた。この際、特に、被覆フィルム 7a, 7bの加熱を加圧部材で行う場合、図 9Aおよび 9Bに示すように、正極リード部 4の幅方向両側における正極リード部 4の長手方向に沿った隙間 17a、およびアルミニウム板 5と銅板 6との段差部における正極リード部 4の幅方向に沿った隙間 17bが形成されることがある。この隙間 17a， 17bは、加熱によって軟化した被覆フィルム 7a, 7bが正極リード部 4の厚み方向における段差に十分に追従しない場合に形成され易ぐその隙間 17 a, 17bの大きさは、アルミニウム板 5の厚さや銅板 6の厚さなどに依存する。

[0040] このような隙間 17a, 17bのうち特に、正極リード部 4の幅方向両側の隙間 17aは、アルミニウム板 5と銅板 6との接合部を外気と連通させる経路にもなり得る。 [0041] そこで、被覆フィルム 7a, 7bを透明な樹脂で構成し、上述した隙間 17aの存在を、被覆フィルム 7a, 7bを通して目視で確認できるようにすることが好ましい。ここで、「透明」とは、完全に透明である必要はなぐ隙間 17aの存在が目視で確認できる程度に透明であればよい。

[0042] このように被覆フィルム 7a, 7bを透明な樹脂で構成することで、被覆樹脂 7によるァノレミニゥム板 5と銅板 6との接合部の被覆が完全になされているか否かを容易に確認すること力 Sできる。そして、隙間 17aの存在が確認された場合は、その正極リード部 4 を不良品として扱う。不良品として扱われた正極リード部 4は、以降の平型電池 1の製造工程から排除され、廃棄されるか、またはアルミニウム板 5および銅板 6の再利用のために修理工程へ回される。

[0043] なお、図 7に示したように平型電池 1 'を直列接続した際にその正極リード部と負極リード部との接合部を被覆樹脂 7で被覆する構成の場合、その被覆に上記のような不良が発生すると、組電池全体が不良品となってしまう。それに対し、正極リード部 4自身を、アルミニウム板 5と銅板 6とを接合したアセンブリとして作製しておくことで、被覆樹脂 7による被覆工程で不良が発生したとしても、その不良品の廃棄あるいは修理に伴う工数は最小限で済む。

[0044] (第 2の実施形態）

図 10Aおよび 10Bを参照すると、本発明の第 2の実施形態による、平型電池の正極リード部の構造が示されている。なお、図 10Aおよび 10Bでは、第 1の実施形態と同じ構成については第 1の実施形態で参照した符号と同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。

[0045] 図 10Aおよび 10Bに示すように、本実施形態では、被覆樹脂 7は、被覆フィルム 7a , 7bと、充填材 11とを有している。充填材 11は、アルミニウム板 5および銅板 6の幅方向両側端の、少なくとも両者が重なり合つている領域で、被覆樹脂 7との間に充填されている。

[0046] このように充填材 11を付カ卩することで、例えば図 9Aに示した隙間 17aに相当する、アルミニウム板 5と銅板 6との接合部を外気と連通し得る部分が充填材 11で充填され、実質的にはこの隙間 17aが形成されない構成となっている。その結果、接合部をより確実に外気と遮断した状態で被覆することができ、局部電池腐食をより確実に防止すること力 Sできる。

[0047] 本実施形態では、アルミニウム板 5および銅板 6の幅方向両側端において被覆榭脂 7に隙間が形成されるのを防止した構成であるので、第 1の実施形態と比べると、被覆フィルム 7a, 7bを透明とする必要性は低レ、。し力ながら、本実施形態においても、充填材 11の充填量のばらつきによっては隙間が生じる場合もあるので、被覆フィノレム 7a， 7bを透明とすることは好ましいことである。

[0048] 充填材 11としては、熱可塑性樹脂を好ましく用いることができる。充填材 11として熱可塑性樹脂を用いた場合、正極リード部 4の作製は、例えば、以下のようにして行うことができる。

[0049] まず、図 11Aに示すように、アルミニウム板 5と銅板 6とを接合した後、その接合部の幅方向両側端に、それぞれ充填材 11である熱可塑性樹脂を、例えばホットメルト接着剤で取り付ける。次いで、図 11Bに示すように、 2枚の被覆フィルム 7a, 7bで、被覆する部分を挟み、被覆フィルム 7a, 7bを加熱する。これにより、被覆フィルム 7a, 7 bが溶融し、アルミニウム板 5および銅板 6に密着するが、これと同時に、充填材 11も軟化あるいは溶融し、被覆フィルム 7a, 7bの間で被覆フィルム 7a, 7bと一体化し、図 9Bに示したように、アルミニウム板 5と銅板 6との接合部でその幅方向両側端に隙間なく充填される。このように、被覆フィルム 7a, 7bへの加熱時にカ卩えられる熱を利用して充填材 11を軟化あるいは溶融させるためには、充填材 11を構成する熱可塑性榭脂を、被覆フィルム 7a, 7bに含まれる熱可塑性樹脂の融点と同じかそれ以下の樹脂とすることが好ましい。さらには各熱可塑性樹脂を相溶性の組み合わせとするのが好ましぐさらに好ましくは同じ樹脂材料を用いるとよい。

[0050] 軟化あるいは溶融する前の充填材 11の形状は、溶融後に周囲の部材 (被覆フィルム 7a， 7b、アルミニウム板 5および銅板 6)と隙間なく密着できる形状であれば特に制限はないが、充填材 11の使用量を最小限とするためには、接合部の幅方向両側端に沿ったロッド状であることが好ましい。また、その寸法としては、長手方向については、正極リード部 4の長手方向での接合部の長さ以上であることが好ましぐ正極リード部 4の厚さ方向については、アルミニウム板 5の厚さと銅板 6の厚さとを合せた寸法以上であることが好ましい。

[0051] 充填材 11としては、上述した熱可塑性樹脂の他に、紫外線硬化性樹脂を用いることもできる。この場合、充填材 11の硬化は、被覆フィルム 7a, 7bの間に充填された後、被覆フィルム 7a， 7bを通して紫外線を照射することで行われるので、被覆フィルム 7 a, 7bは、透明な樹脂など、紫外線を透過する樹脂を用いる必要がある。充填材 11として紫外線硬化性樹脂を用いた場合、充填材 11の充填方法としては、例えば、被覆フィルム 7a, 7bで接合部を被覆した後に、図 9Aに示した隙間 17aの部分に微細なチューブ等によって紫外線硬化性樹脂を充填し、その後、被覆フィルム 7a, 7bを通して紫外線を照射し、紫外線硬化性樹脂を硬化させる方法が挙げられる。

[0052] 以上、代表的な幾つかの実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなぐ本発明の思想の範囲内で種々の変更を加えることができる。

[0053] 例えば、上述した実施形態では、正極リード部を、先端側が負極リード部と同一の材質となるように 2種類の金属を接合した構造としたが、正極リード部を 1種類の金属で構成し、その代わりに、負極リード部を先端側が正極リード部と同一の材質となるように 2種類の金属を接合しその接合部を被覆樹脂で被覆した構成としてもよい。

[0054] また、上述した実施形態では本発明を電池のリード部に適用した例を示した力本発明は、所望の機能を発揮するデバイス本体とそこから延出した正極および負極のリード部とを有し、結露等により局部電池が形成されそれによる腐食よつて電気的特性の劣化が生じるおそれのある種々の電気デバイスにおいて、そのリード部の構造に適用することができる。その場合、リード部の先端の、他の相手方のデバイスと接続される端子部材の材質を、相手方のデバイスのリード部と同じ材質とすれば、これらのデバイスを単純に接続するだけで、リード部の接合部に局部電池が形成されることはなくなる。本発明が適用し得る電気デバイスの例として、固体電解コンデンサ、水系あるいは非水系電解コンデンサなどの電解コンデンサ、電気二重層コンデンサ、変圧器、ランプ、モータ、抵抗器などが挙げられる。

Claims

請求の範囲

[1] 電気デバイスのデバイス本体力、ら延びて設けられた電気リード部の構造であって、デバイス本体から延びた第 1の端子部材と、

前記デバイス本体の外側で前記第 1の端子部材と接合されて他のデバイスと電気的に接続される、前記第 1の端子部材とは材質の異なる第 2の端子部材と、熱可塑性樹脂を含むフィルムからなり、前記第 1の端子部材と第 2の端子部材との接合部を包囲した状態で前記フィルムを熱融着することによって前記接合部を被覆した被覆樹脂とを有する電気リード部の構造。

[2] 前記フィルムは透明である、請求項 1に記載の電気リード部の構造。

[3] 前記フィルムは、前記熱可塑性樹脂からなる層と、前記熱可塑性樹脂よりも融点の高い耐熱性樹脂からなる層とを、互いに反対側の表面に有する積層フィルムであり、前記熱可塑性樹脂からなる層を内側として前記接合部を被覆している、請求項 1に記載の電気リード部の構造。

[4] 前記第 1の端子部材と前記第 2の端子部材とは、それらの端部同士を互いに重ね合わせて接合されており、前記第 1の端子部材と前記第 2の端子部材との重なり方向に垂直な方向における前記接合部の両側端の、前記第 1および第 2の端子部材と前記フィルムとの間に充填材が充填されている、請求項 1に記載の電気リード部の構造

[5] 前記充填材は熱可塑性樹脂である、請求項 4に記載の電気リード部の構造。

[6] デバイス本体と、

該デバイス本体から延びた正極および負極のリード部とを有し、

前記正極および負極のリード部のいずれか一方が、請求項 1に記載の電気リード部の構造を有する電気デバイス。

[7] 外装体内に気密封止された電池要素と、

該電池要素に接続されて前記外装体力延出した正極および負極のリード部を有し、

前記リード部のいずれか一方は、前記電池要素に接続されて前記外装体から延出した、前記リード部のもう一方とは異なる材質力なる第 1の端子部材と、前記外装体の外側で前記第 1の端子部材の先端部と接合され、前記リード部のもう一方と同じ材質力なる第 2の端子部材とを有し、

前記第 1の端子部材と前記第 2の端子部材との接合部は、熱可塑性樹脂を含むフイルムを包囲した状態で熱融着することによって形成された被覆樹脂で被覆されている電池。

[8] 前記フィルムは透明である、請求項 7に記載の電池。

[9] 前記フィルムは、前記熱可塑性樹脂からなる層と、前記熱可塑性樹脂よりも融点の高い耐熱性樹脂からなる層とを、互いに反対側の表面に有する積層フィルムであり、前記熱可塑性樹脂からなる層を内側として前記接合部を被覆している、請求項 7に記載の電池。

[10] 前記第 1の端子部材と前記第 2の端子部材とは、それらの端部同士を互いに重ね合わせて接合されており、前記第 1の端子部材と前記第 2の端子部材との重なり方向に垂直な方向における前記接合部の両側端の、前記第 1および第 2の端子部材と前記フィルムとの間に充填材が充填されている、請求項 7に記載の電池。

[11] 前記充填材は熱可塑性樹脂である、請求項 10に記載の電池。

[12] 前記第 1の端子部材は銅からなり、前記第 2の端子部材はアルミニウムからなり、かつ、前記第 1の端子部材と前記第 2の端子部材とが接合された構造を有する前記リ一ド部は正極のリード部である、請求項 7に記載の電池。

[13] 請求項 7に記載の複数の電池を直列に接続してなる組電池。

[14] 外装体内に気密封止された電池要素と、該電池要素に接続されて前記外装体から延びた、互いに材質の異なる正極および負極のリード部とを有し、直列に接続された複数の電池と、

互いに接続された 2つの前記電池間での前記リード部の接合部を被覆する、熱可塑性樹脂を含むフィルムを包囲した状態で熱融着することで形成された被覆樹脂とを有する組電池。